1、1试论 GPS-RTK 技术在地质测量中的运用摘要：本文首先介绍了 GPS-RTK 技术的优越性和影响 GPS-RTK 测量精度的要素，最后探讨了 GPS-RTK 技术在地质测量中的应用，供同行借鉴参考。 关键词：GPS-RTK；地质测量；运用 Abstract: This paper firstly introduces the advantages of GPS-RTK technology and influencing the precision of the GPS-RTK elements, and finally discusses the application of GPS-
2、RTK technology in geological survey, for reference. Key words: GPS-RTK; geological survey; application 中图分类号：P25 引言： GPS RTK 在地质工程测量工作中的应用地质勘探工程测量是地质找矿工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设,始出施工位置和掘进方向;三是定位工程点,为编成地质报告和储量计算提供有关资料。地质勘探工程测量的主要内容包括矿区控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、地质工程点定
3、位测量、勘探坑道测量、贯通测量、物化探测量等 8 方面。除勘探坑道测量和贯通测量外(坑道内收不到卫星信号 ),其他 6 项测量工作 GPS RTK 都可以直接完成。 2一、GPS-RTK 技术的优越性 1具有实时性，这是一般的测量设备所不具备的，而且放样精度能达到厘米级别。 2RTK 测量作业效率高。根据有关资料对比分析，GPS-RTK 测量作业效率是传统导线测量的 24 倍。GPS-RTK 的人力和设备的投入都比较少，常规测量手段需要的人力和设备的投入是 GPS-RTK 测绘手段的 3 倍左右。3GPS-RTK 测量成果在野外观测时是实时提供的，因此能在现场进行校核数据，这是传统测量所不能及
4、的。 4.GPS-RTK 测量的关键技术之一是快速解算载波的整周未知数，达到了快速,高精度，而且即使遇到障碍物失锁也可在重新捕获卫星并在数分钟后继续测量的技术前沿。 5.基站与移动站之间不需要通视，观测距离远，全天 24 小时都可作业。 6.完成基站设置后,整个系统可以由一个人操作即可，也可同时设置几个流动站，大大提高了效率。实践证明 GPS-RTK 的精度取决于 GPS 系统、RTK 设备、测量环境、用户的使用水平和采用的方法,只要严格按照规范操作,是完全能保证测量质量的。 二、影响 GPS-RTK 测量精度的要素分析 1.基准站的选择 基准站的选择是 GPS-RTK 测量的关键环节。GPS
5、-RTK 测量能否成功实现，在很大程度上取决于基准站系统是否正确安置在合适的站点上。为3保证观测的精度和提高工作效率，基准站的安置应满足下列条件： （1）基准站应设立在精确坐标的已知点上或条件较好的未知点上。 （2）基准站安置的地方应具有地势较高、通视无遮挡、电台覆盖良好覆盖等特点，最好是测区中央地区。 （3）为防止多路径效应和数据链的丢失，基准站 200 米范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源，周围应无 GPS 信号反射源。 （4）基准站电台的天线应架设在 GPS 接收机主机的北方以避开南北极附近卫星的空洞区。 2.转换参数 GPS-RTK 测量的是测点在 WGS-84 坐标
6、系统中位置，而实际工作中使用的坐标系统一般为 1954 北京坐标系。这两个坐标系由于各自椭球体定位的参数不同，在坐标上有很大的差异，有的矿区甚至能差到几百米，而且还存在着方向的旋转。鉴于此，在进行 GPS-RTK 测量时，首先应测定整个矿区的基准转换参数。在 GPS-RTK 测量过程中，基准转换参数也将对 GPS-RTK 测量成果的精度产生很大的影响，如果基准参数误差过大，则无论观测工作多么好，其定位的精度也将会很差。 3.观测时间的选择 GPS 测量是利用接收机接收卫星播发的信息来确定点的三维坐标。测量结果的误差将来源于 GPS 卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在这些误差来源中，来自
7、 GPS 卫星和卫星信号传播过程中的误差，是用户无法消除的。用户使用的只 GPS 接收机，因此在实际工作中，应做好4卫星星历预报，选择有利的观测时段，保证观测时 GPS 接收机的 PDOD 值小于 6，这对保证 GPS 的定位精度、减小 GPS 的误差将起很大作用。 4.仪器设备和设备使用者的影响 此外，GPS-RTK 的测量精度还将由于 GPS-RTK 测量设备，仪器性能和抗干扰能力等的不同而受到影响。再者，由于设备使用者的不同，施测时，作业人员的技术水平、工作经验和处理问题的方法、使用软件系统的熟练程度，也直接影响 GPS-RTK 的定位精度。因此，在实际观测前，要进行测量人员的技术培训，
8、以提高实际工作效率。 三、地质测绘工作中 GPS RTK 的应用 地质测绘是地质工作的一个重要组成部分，它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料；二是根据地质勘探工程设计，在实地定线、布设。给出施工位置和掘进方向；三是定位工程点，为编成地质报告和储量计算提供有关资料。地质勘探工程测量的主要内容包括矿区控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、地质工程点定位测量、勘探坑道测量、贯通测量、物化探测量等八方面。除勘探坑道测量和贯通测量外(坑道内收不到卫星信号)，其他六项测量工作GPS RTK 都可以直接完成。 1.工区控制测量 工区控制测量一般都是根据测区作业面积在国家等级控制
9、点之上做首级控制，在工区作业面积不太大的情况下，一、二级小三角点或导线点即可满足要求。根据 GPS RTK 的厘米级精度指标，它完全可以满足一般地区的控制测量需要。在控制点分布比较密集均匀的情况下，可以直5接在国家等级控制点上架设基准站，直接进行各种工程测量，当国家等级控制点不能满足需要时，利用 GPS RTK 发展布设低一级控制点即可满足各种地质工程测量的需要。实践证明各项精度指标完全符合有关规范的要求。 2地形测量 在地质所需要的大比例尺地形测图的工作中，在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡接收卫星信号好无线连接无死角)，可直接利用 GPS RTK 采集测量数据。否则在地形
10、条件较差的情况下，可利用 RTK GPS 配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法，与传统测量方法相比都大大提高了工作效率和测图精度。 3.工程点布设 在工程点布设精度要求较高、导航型手持 GPS 不能满足需要的情况下，只有 GPS RTK 能担此重任。我们把设计工程点坐标输入到掌上机上，然后利用 GPS RTK 的放样功能，把点位布设到实地。其他如 GPS 的静态测量、后差分测量都无此功能，无法完成工程点布设任务。 4.勘探线剖面测量 在所有的 GPS 测量中只有 GPS RTK 能完成勘探线剖面测量任务。一是 GPS RTK 的线放样功能可确保观测点在设计剖面线上不偏移；二是可保
11、证观测地形点的高程精度。而静态和后差分无法直接确定剖面线位置，导航型手持 GPS 高程测量又不准确。 5.地质工程点定位测量 使用 GPS RTK 进行地质工程点定位测量非常方便，只要在离工区十6数公里以内找到国家控制点即可开始工作，如果控制点离工区较远，利用 RTK 测量方法发展一到二级将控制点引到工区也是很容易的事情。工作时选择有利地形架设好基准站，移动站既可对各地质工程点进行逐一测量。 6.物化探测量 物化探工作，一般都是先在测区内运用测量的方法，沿直线方向布设一系列等距离或者按一定规律分布的物化探观测点或取样点，即布设物化探网。利用 GPS RTK 的线放样功能是很容易办到的，首先把设计好的基线或测线点输入 GPS RTK 掌上机，然后利用 GPSRTK 线放样方法将设计点位布设到实地。 四、结束语 随着科学技术的不断进步，我们的测量技术也在不断发展。随着GPS、RTK 技术在工程测量中的应用，它对测量技术的发展起到了重要的作用，也为测量工作人员减轻了工作负担。 参考文献: 1 CH/T2009-2010全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范 。2姚传玺.现代工程测量技术应用J.建筑工程资讯,2008,10
